Бронзовый крепеж виды и применение

Бронзовый крепеж

Бронзовый крепеж крайне привлекателен для тех отраслей, где особенно важны высокие антикоррозийные, эстетические и прочностные качества крепления. Нередко его предпочитают нержавеющим болтам, винтам, саморезам из-за благородного цвета металла, превосходных коррозионностойких свойств, прочности и долговечности.

Резьбовые детали изготавливают методом литья, точения или деформации из сплавов на основе меди. В их состав входит ряд легирующих добавок – олово, свинец, алюминий, никель, цинк, кремний или другие металлы, которые улучшают механические свойства изделий. Чаще всего для производства крепежа используется оловянная бронза с небольшим добавлением кремния или безоловянная алюминиевая бронза с добавлением марганца. По сравнению с латунью они намного тверже,  прочнее, более устойчивы к износу и коррозии.

Особенности и преимущества бронзовых деталей крепления:

  • Выдающиеся антифрикционные свойства положительно влияют на износостойкость и свинчиваемость соединений.
  • Высокая степень теплопроводности способствует снижению силы трения между деталями.
  • Хорошая «прирабатываемость» резьбовых деталей, способствующая равномерному распределению нагрузки и снижению износа.
  • Коррозионная стойкость выше, чем у медных и латунных метизов.
  • Очень медленно корродируют в морской среде.
  • По прочности болты из бронзы находятся на одном уровне с аналогами из углеродистой стали.
  • Стабильность свойств в течение всего длительного срока службы.

Бронзовый крепеж используют при изготовлении мебели из массива древесины, в строительстве деревянных лодок, монтаже уличных настилов, креплении оконной фурнитуры, светильников, элементов в бассейнах и санузлах, в реставрационных работах. Износостойкий крепеж из антифрикционного коррозиестойкого материала вытесняет стальные детали механизмов в местах наибольших нагрузок.

Деформируемые оловянные бронзы марок Бр.ОФ8-0,3, Бр.ОЦ4-3, Бр.ОЦС4-4-2,5 выпускают в виде прутков, лент, проволоки для пружин. Структура этих бронз состоит из α-твердого раствора. Основным видом термической обработки бронз является высокий отжиг по режиму: нагрев до 600—650° С, выдержка при этой температуре в течение 1—2 ч и быстрое охлаж­дение. Прочность после отжига σв — 350-450 МПа, относительное удлинение б= 18—22%, твердость НВ 70—90.

 

Литейные оловянные бронзы марок Бр.ОЦ5-5-5, Бр.ОСНЗ-7-5-1, Бр.ОЦСЗ,5-7-5 используют для изготовления анти­фрикционных деталей (втулок, подшипников, вкладышей и др.). Литейные оловянные бронзы подвергают отжигу при 540—550° С в течение 60—90 мин.

 

Безоловянные бронзы Бр.5, Бр.7, Бр.АМц9-2, Бр.КН1-3  и другие марки имеют высокую прочность, хорошие антикоррози­онные и антифрикционные свойства. Из этих бронз изготовляют шестерни, втулки, мембраны и другие детали. Для облегчения обработки давлением бронзы подвергают гомогенизации при 700—750° С с последующим быстрым охлаждением. Отливки, име­ющие внутренние напряжения, отжигают при 550° С с выдержкой 90—120 мин.

 

Наиболее часто в промышленности применяют двойные -алюминиевые бронзы марок Бр.А5, Бр.А7 и бронзы, до­бавочно легированные никелем, марганцем, железом и другими элементами, например БрАЖМц10-3-1,5, БрАЖН10-4-4-1, БрАЖНМЦ9-4-4-1. Эти бронзы используют для различных втулок, фланцев, направляющих седел, шестерен, крепежа и других небольших деталей, испытывающих большие нагрузки.

Двойные алюминиевые бронзы подвергают закалке и отпуску по режиму: нагрев под закалку до 880—900° С со скоростью 180—200° С/ч, выдержка при этой температуре 1,5—2 ч, охлажде­ние в воде; отпуск при 400—450° С в течение 90—120 мин. Струк­тура сплава после закалки состоит из мартенсита, после отпус­ка—из тонкой механической смеси; прочность бронзы σв = 550МПа, δ = 5%, твердость НRC 39 -40 .

 

Бериллиевая бронза Бр.Б2 — сплав меди с бериллием. Уникальные свойства — высокая прочность и упругость при одно­временной химической стойкости, немагнитность и способность к термическому упрочнению — все это делает бериллиевую бронзу незаменимым материалом для изготовления пружин часов и при­боров, мембран, пружинистых контактов и других деталей. Высо­кая твердость и немагнитность позволяют использовать бронзу в качестве ударного инструмента (молотки, зубила), не образующе­го искр при ударе о камень и металл. Такой инструмент применя­ют при работах во взрывоопасных средах. Бронзу Бр.Б2 закали­вают при 800—820° С с охлаждением в воде, а затем подвергают искусственному старению при 300—350° С. При этом прочность сплава σΒ=1300 МПа, твердость HRC 37-40.

Характерные свойства и примерное назначение безоловянных бронз, обрабатываемых давлением

Тип бронзы

Марка

Характерное свойство

Алюминиевые бронзы

БрА5 (CuА15)

Деформируется в холодном и горячем состояниях, коррозионно-стойкая,

жаропрочная, стойкая к истиранию

БрА7 (CuА18)

Деформируется в холодном состоянии, жаропрочная и стойкая к истиранию, коррозионно-стойкая, в части*, к серной и

уксусной кислотам

 

БрАЖМц10-3-1,5 (CuA110Fe3Mn1) БрАЖН10-4-4 (CuA110Fe4Ni4) БрАЖНМц9-4-4-1

Плохо деформируется в холодном состоянии, деформируется в горячем состоянии, высокая прочность при

повышенных температурах, коррозионно-

стойкая, высокая эрозионная и кавитационная стойкости

БрАМц9-2 (CuA19Mn2)

Высокое сопротивление при знакопеременной нагрузке

БрАМц10-2

Высокое сопротивление при

знакопеременной нагрузке

БрАЖ9-4 (CuA19Fe4)

Высокие механические свойства, хорошие

антифрикционные свойства, коррозионно- стойкая

Бериллиевые бронзы

БрБ2 (CuBe2Ni(Co) БрБНТ1,9 (CuBe2NiTi) БрБНТ1,9Мг

Высокая прочность и износостойкость, высокие пружинные свойства, хорошие антифрикционные свойства, средняя электропроводность и теплопроводность,

очень хорошая деформируемость в закаленном состоянии

Кремниевые бронзы

БрКМц3-1 (CuSi3Mn1)

Коррозионно-стойкая, пригодна для сварки, жаропрочная, высокое сопротивление

сжатию

БрКН1-3

Высокие механические и технологические свойства, коррозионно-стойкая, хорошие

антифрикционные свойства

Марганцевые бронзы

БрМц5

Высокие механические свойства, хорошая деформируемость в горячем и холодном состояниях, коррозионно-стойкая,

повышенная жаропрочность

Кадмиевые и магниевые бронзы

БрКд1 (CuCd1) БрМг0,3

Высокие электропроводность и жаропрочность

Серебряная бронза

БрСр0,1 (CuAg0,1)

-

Хромовая бронза

БрХ1 (CuCr1)

-

Теллуровая бронза

(CuFeP)

-